初中物理知识点市赛一等奖

能源家族【学习目标】1．记住什么是能源以及能源的种类；2．常识性了解什么是不可再生能源，什么是可再生能源。

【基础知识精讲】我们已经认识了各种形式的能。金属的冶炼、机器的运转、汽车、火车等交通工具的行驶，都需要能量。日常生活中烧饭、取暖、照明等，也需要能量。人类生活的一切活动都需要能量。1．能源凡是能提供能量的物质资源叫做能源。能源的广泛使用给人类文明带来了巨大进步。我们生活中利用的这些能量，它们的来源在哪里？或者说，我们利用了哪些种类的能源呢？2．能源的种类煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的，所以称为化石能源。化石能源是当今人类利用的主要能源。我国目前利用的能源中90%以上是煤和石油。煤和石油的开采在我国国民经济中占有举足轻重的地位。我国化石能源的储量尽管丰富，但终究有限，而且开发利用后不能再生，长期大规模开采，终有开采完毕之日。水能是可以再生的，但可供开发的水能资源有限，全世界每年可以开发的水能只占现在能源总需求量的百分之十几。一旦化石能源用完，只靠水能显然不能满足需要。同学们可能说我们可以用电能。要知道电能是由自然界提供的能源转化而来的。像化石能源一样，风能、太阳能、地热能以及核能，是可以直接从自然界获得的。这些可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源。其中煤炭、石油和天然气是当今世界中一次能源的三大支柱，构成了全球能源家族结构的基本框架。我们使用的电能，无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源。包括电力、煤气、汽油、煤油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等等。人类生活中，还广泛利用食物等生命物质中存储的化学能。这类由生命物质提供的能量称为生物质能。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。它直接或间接来源于植物的光合作用。地球上的植物进行光合作用所消费的能量，占太阳照射到地球总辐射量的%。这个比例虽不大，但绝对值很惊人，光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的40倍。可见，生物质能是一个巨大的能源。人类和动物从植物或其他动物获取生物质能以维持生命。化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源。而水的动能、风能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断地得到，所以它们属于可再生资源。实际上，自然界提供的能源我们还没有充分利用。化石能源、水能、风能都是来源于太阳的辐射能即太阳能（图16－1）。化石能源可以用完，但太阳能可以说是取之不尽的。自然界存在的潮汐能、地热能也还没有充分利用。随着人类日益深入地认识自然，上世纪还发现了核能。开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决问题的主要出路。图16－1太阳能的转化。太阳把地面和空气晒热，太阳能转化为内能。晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为风能。太阳把水面和地面晒热，并使一部分水蒸发，蒸发的水汽升到空中形成云，以雨、雪的形式落下来，流入江河，太阳能转化为水能。植物吸收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为植物的化学能。植物作为食物被动物吃掉，又转化成动物的化学能。古代的动植物在地质变迁中变为煤、石油、天然气，转化为这些燃料的化学能。

【学习方法指导】近似处理思维法这是在物理学中经常运用的一种忽略不计的思维方法，即在各具体物理过程中，对各种制约物理变化的因素进行分析比较，忽略次要因素，突出重点，抓住主要因素的思维方法。例如在空气中用弹簧测力计测重力时，空气对物体的浮力忽略不计，但如果把物体放入水中，就不能忽略水的浮力了。由此可见，进行近似处理思维时，一要全面分析存在的各种因素；二要对各个因素进行正确的数量级的估算；最后综合考虑，决定取舍，合理确认那些可以忽略不计的量。

【知识拓展】1．地热地球内部的放射性元素不断地进行着热核反应，具有非常高的温度，估计地球中心的温度达到6000℃。高温的热量透过厚厚的地层，时时刻刻向太空释放，这种“大地热流”产生的能量，称为地热能。地热能约为全球煤热能的亿倍。地热资源有两种：一种是地下蒸汽或地热水（温泉）；另一种是地下干热岩体的热能。按照地热资源的分布，世界著名的地热带有：环太平洋地热带、大西洋中脊地热带、地中海及喜马拉雅地热带、中亚地热带、红海、亚丁湾与东非裂谷地热带等。2．地热发电1904年，意大利人在拉德瑞罗地热田建立了世界上第一座地热发电站，功率为550瓦，开地热能利用之先河。其后，意大利的地热发电发展到50多万千瓦。到80年代末，全世界运行的地热电站，其发电功率每年已超过500万千瓦，1995年达到680万千瓦，年增16%。中国著名的地热电站，是西藏的羊八井地热电站，装机容量万千瓦。地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理（图16－2）。首先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能。图16－2地热发电3．地热水的直接利用地热能直接利用于烹饪、沐浴及暖房，已有悠久的历史。至今，天然温泉与人工开采的地下热水，仍被人类广泛使用。据统计，世界地热水的直接利用远远超过地热发电。中国的地热水直接利用居世界首位，其次是日本。地热水的直接用途非常广泛，主要有采暖空调、工业烘干、农业温室、水产养殖、温泉疗养保健等。

【问题点拨】1．这是一道开放性的题目，在调查过程中了解能源的使